Moltiplicatore di controcorrente

L’ipertonicità del midollo renale non dipende solo dal deposito di NaCl, ma anche dal deposito selettivo di urea, con un meccanismo completamente diverso. La deposizione di urea dipende da un trasporto specifico nei segmenti distali del nefrone, cioè dalla permeabilità differenziale per l’urea lungo il tubulo collettore: la zona prossimale (nella corteccia e nel midollo esterno) del tubulo collettore è impermeabile all’urea, mentre la zona distale (situata nel midollo interno) è permeabile. Anche se i due meccanismi sono molto diversi, la concentrazione massima delle urine si ottiene combinando entrambi i meccanismi.

Anche se l’urea è semplicemente un prodotto di scarto del metabolismo proteico che deve essere escreto dal rene, una parte dell’urea generata viene utilizzata nel midollo per concentrare le urine. Come esempio dell’importanza dell’urea in questo meccanismo, gli individui che seguono diete a basso contenuto proteico producono meno urea e hanno difficoltà a concentrare l’urina.

La fase più importante di questo processo avviene nel tubulo collettore; circa il 50% dell’urea filtrata nel glomerulo viene riassorbita nel tubulo prossimale e il resto passa nel tubulo distale. La parte prossimale del tubulo collettore è impermeabile all’urea, così che tutta l’urea che entra nel tubulo collettore fluisce verso il midollo interno, un’area permeabile all’urea. In presenza di ADH (ormone antidiuretico o arginina vasopressina, AVP), il riassorbimento dell’acqua nel tubulo collettore provoca una progressiva concentrazione di urea man mano che il liquido scende nel tratto midollare. In questa zona ci sono trasportatori specifici per l’urea che permettono il riassorbimento dell’urea, che sono anche stimolati dall’ADH. Pertanto, nel tratto midollare l’urea passa dal lume del tubulo collettore nell’interstizio.

Per questo motivo, il tratto midollare interno ha un’alta concentrazione di urea, quindi parte di questa urea passa per diffusione nel lume dell’ansa di Henle (sia rami discendenti che ascendenti), ritorna indietro al tubulo collettore e sarà riconcentrata e riassorbita. Tuttavia, in assenza di ADH il tubulo collettore è più impermeabile all’acqua, quindi l’urea sarà meno concentrata e meno riassorbita e più escreta nelle urine.

In un nefrone juxtamedullary, che scende fino alla papilla del midollo renale, il gradiente osmotico può andare da 300 mOsm/L nella zona corticomedullare a un massimo di 1200 mOsm/L nella zona interna del midollo, quando il sistema funziona al suo massimo rendimento: in presenza di ADH, con massimo riassorbimento di urea. In assenza di ADH, la maggior parte dell’urea viene escreta e il gradiente raggiunge solo un massimo di 600 mOsm/L. Così, si dice che NaCl è responsabile della generazione di metà del gradiente (da 300 a 600), e l’urea dell’altra metà (da 600 a 1200).

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